為了防止冷水機組檢修、維護、故障等情況對冷卻系統的影響，在需要連續冷卻的數據中心，冷水機組都必須設置備份，備份標準如表3-1所示。從表3-1可以看出,不同的標準,在備份機組的取舍問題上相差很大,過高的標準會帶來過高的投資。在滿足可靠性的前提下,減少備份機組臺數,可以大幅度降低投資。假定主用冷水機組為N臺,當備份機組為工臺時,有如下兩種情況。
(1)當N值較少時（N＜4）,2臺機組同時出現故障的概率非常低,x取1基本已經可以應對突發故障情況。考慮2臺機組同時發生故障的極端情況,采用2+1配置時,剩余機組(還有1臺正常運行)的1臺也可以提供至少50%%的總冷量;采用4+1配置時,剩余機組(還有3臺正常運行)可以提供75%的總冷量,此時通過關停,減少次要區域的空調負荷,仍可在較長時間內維持關鍵區域的冷卻效果。
(2)當N>4時,此時2臺機組同時出現同時出現故障的概率上升,但由于總機組數量增加,即使當2臺機組同時發生故障,剩余機組也可以提供至少75%以上的總冷量,已經接近設計標準,此時無論是否關停次要區域空調負荷,關鍵區域的冷卻效果都可以維持較長時間。因此,N+1配置已經可以應付絕大多數情況,對于一些保障性要求較高的數據中心,采用N+2配置。再多的備份機組,意義已經不大了。
通過對目前在建.在用的一些全國性互聯網企業數據中心,大型商業銀行區域數據中心等項目的冷水機組的配置情況來看,配置基本為N+1或N+2,滿足冷凍機組備份需求,同時也滿足國標A級的要求。為了確保輸配系統的可靠性,在局部檢修時不中斷供水,管路系統一般需要設計為宛余管路,雙路或者環路。如圖3-24所示。
需要注意的是,大型數據中心機房主干環路較長,接出去的子環路較多,建議在為每個子環路的入口處設置動態水力平衡閥,使系統各環路能夠均衡供水,確保各個機房的水量達到設計要求。當冷凍水供、回水管路進入機房時,一般也采用環狀設計,以免局部檢修時,需要中斷整個機房的供水。
